Pressensteuerung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Transferbereich des Sonderforschungsbereich "Formgebung metallischer Werkstoffe im teilerstarrten Zustand und deren Eigenschaften": Der Sonderforschungsbereich beschäftigte sich mit der intensiven, grundlegenden Untersuchung und Weiterentwicklung der komplizierten Zusammenhänge beim Thixoforming. Zusätzlich wurden die Entwicklung und Einführung neuer Werkstoffe, Verfahren und Formwerkzeugkonzepte aufgegriffen und erforscht. Im Transferprojekt T01 – „Erhöhung der Werkzeugstandzeit bei der Formgebung durch neuartige PVD-Beschichtungen“ wurden am IBF die Versuche zum industrienahen Thixoforming von Stahl unter Einsatz von PVD-Schichten durchgeführt. Dazu wurden unter Einsatz der Freiformschmiedepresse und des zugehörigen Hilfszylinders Stahllegierungen im teilerstarrten Zustand mit zuvor beschichteten Gesenken umgeformt. Durch die Modernisierung der Pressensteuerung konnten hier die Gesenke mit einer definierten Kraft geschlossen halten und der Hilfszylinder mit einer definierten Kraft verfahren werden. Im Transferprojekt T03 – „Herstellung funktionsintegrierender Bauteile durch Thixojoining und deren Eigenschaften“ wurde das Thixojoining von Stahl (Grundwerkstoff) untersucht. Das Thixojoining kombiniert den einstufigen Formgebungsschritt mit dem Fügen verschiedener Komponenten. So können endabmessungsnahe Verbundbauteile mit maßgeschneiderten Eigenschaften hergestellt werden, die mit konventionellen Fertigungsverfahren nur mit erheblich höherem Aufwand bzw. gar nicht herstellbar sind. Ähnlich zum Transferprojekt T01 wurden hier unter anderem Versuche durchgeführt, bei denen das Werkzeug/Gesenk mit definierten Kräften geschlossen werden musste. Bulk metal formed parts for power plants (BRAGECRIM): In dem gemeinsam mit dem LdTM (Brasilien) geförderten Projekt soll eine neuartige Methode zur Auslegung und Planung des Freiformschmiedens von Hohlwellen für die Windenergie entwickelt werden. Neben der Versuchplanung und Optimierung mit Hilfe der FEM und Optimierungstools, werden am IBF die entwickelten Strategien durch Realversuche auf der Freiformschmiedepresse durchgeführt. Entwicklung eines Prozessmodells zur Online-Optimierung von Freiformschmiedungen großer Blöcke: Übergeordnetes Ziel dieses Vorhabens ist daher eine modellunterstützte, effiziente Optimierung der Werkstückqualität während des Schmiedens. Dazu soll ein Assistenzsystem entwickelt werden, welches während des Prozesses die optimale Fortsetzung der momentanen Schmiedung berechnet. Transfer eines Prozessmodells zur Online-Optimierung von Freiformschmiedungen großer Blöcke: Die im Grundlagenprojekt entwickelten Modelle sollen innerhalb dieses Vorhabens auf ihre industrielle Anwendbarkeit überprüft werden. Dazu werden die Modelle in ein mit einer industriellen Steuerung kompatibles Programmsystem übertragen, sowie Schnittstellen zur Anbindung an industrielle Messsysteme realisiert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Ansätze zur Qualitätsoptimierung beim Freiformschmieden. Stahl und Eisen, Band 130 (2010) Heft 3, Seite 39-40,42,44,46
Recker, D.; Franzke M.; Hirt G.
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Fast Models for Online-Optimization during Open Die Forging. MSE 2010, Darmstadt, 24. – 26. August 2010
Recker, D.; Franzke M.; Hirt G.
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Homogenization strategy and material characterization of high-manganese TRIP and TWIP steels. Materials Science Forum (2010) Vols. 638-642, S. 3134-3139
Wietbrock, B.; Bambach, M.; Seuren, S.; Hirt, G.
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Investigations on semi-solid joined steel components and their bonding quality. Steel Research International 81 (2010) No. 7, S. 589 - 596
Hirt, G.; Baadjou, R.; Knauf, F.
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Metal flow and die wear in semi-solid forging of steel using coated dies. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 20(2010) pp.954-960
Khizhnyakova L., Ewering M., Hirt G., Bobzin K., Bagcivan N.
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Schnelle Modelle zur Online-Optimierung beim Freiformschmieden. 25. Aachener Stahlkolloquium. 2010: Aachen, Germany
Recker, D.; Rech, R.; Franzke, M.; Hirt, G.
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Semi-solid forming of non axis-symmetric parts from steel grade X210CrW12 with PVD coated tools. In: 13th International ESAFORM Conference on Material Forming, ESAFORM 2010
Hirt G.; Bobzin K.; Khizhnyakova L.; Ewering M.; Bagcivan N.
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Effect of Temperature, Strain rate, Manganese and Carbon Content on flow Behavior of three Ternary Fe-Mn-C (Fe-Mn23-C0.3, Fe-Mn23-C0.6, Fe-Mn28-C0.3) High-Manganese Steels. Steel Research International, Volume 82, January 2011, Pages 63-69
Wietbrock, B.; Xiong, W.; Bambach, M.; Hirt, G.
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Enhanced Homogenization Strategy by Electroslag Remelting of High-Manganese TRIP and TWIP Steels. Advanced Engineering Materials, Volume 13, Issue 5, May 2011, Pages 395-399
Reitz, J.; Wietbrock, B.; Richter, S.; Hoffmann, S.; Hirt, G.; Friedrich, B.
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Fast Models for Online-Optimization during Open Die Forging. CIRP Annals - Manufacturing Technology 60 (2011) 295–298
Recker, D.; Franzke M.; Hirt G.
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Modeling the Flow Behavior of a High-Manganese Steel Fe-Mn23-C0.6 in Consideration of Dynamic Recrystallization. Steel Research International, Volume 82, January 2011, Pages 127-136
Xiong, W.; B. Wietbrock, B.; Saeed-Akbari, A.; Bambach, M.; Hirt, G.
